JPH07501319A - 気体状超音波造影剤及び超音波造影剤として使用する気体の選定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 気体状超音波造影剤及び超音波造影剤 として使用する気体の選定方法 関連出願 本出願は、１９９１年９月１７日に出願された米国出願０７／７６１．３＋１号 の一部継続出願である、１９９２年６月５日に出願された米国出願０７／８９３ ，６５７号の一部継続出願である。

説明 本発明は、医療診断に使用するために造影される超音波像におけるコントラスト を増強する薬剤に関する。ここに開示するコントラスト増強剤は、超音波像か造 影されている間もしくは造影される直前に体内に注入される溶液中に存在する非 常に小さい気泡（ｇａｓ　ｂｕｂｂｌｅｓ）からなる。本発明は、また、新規で すぐれた特性を存するフリーな微小気泡体（ｍｉｃｒｏｂｕｂｂｌｅｓ）を調製 することが可能な気体（ｇａｓ）を選定することにより、そのような像を増強す る方法に関する。本発明の方法により選定することか可能とされる気体からなる これらの微小気泡は、サイズか極めて小さく、かつ血流中に生存する時間か長く 、これまではフリーな微小気泡か到達てきないと信しられていた心臓血管系、末 梢血管系、及びその他の重要な諸器官の部分を、コントラストを増強してイメー ジングすることを可能とするものである。

背景 ヒトもしくは動物の内部器官や内部構造の像を得るために超音波を使う場合、超 音波−一人間の耳て識別できる周波数以」二の周波数の音のエネルギー波−一は 、体内を通るときに反射される。

異なるタイプの体組織は、超音波を異なって反射し、そしてその反射像は、しば しば、適切には”エコー”と表現されているか、異なる内部構造を反射する超音 波により生起されるものであり、当該エコーか検出されて、電子工学的にビジュ アルな表示に変換される。

この表示は、外科医や他の診断専門医にとって、心臓血管の病気の進行具合や腫 瘍の存在もしくは性質などを知ることを初め、色々な点て非常に貴重なものであ る。

種々の医療上の条件のために、目的の器官や構造の有用な像を得ることはとりわ け難しいことであるか、それは、その構造の詳細は、コントラスト増強剤を用い ない超音波の反射によって生起される超音波像においては、周辺組織と十分に識 別できないからである。更に、伝統的な超音波像は、質、解像度ともに劣ってい ることは周知のとおりである。このために、特定の生理学的な状況の検出や観察 は、目的の器官や他の構造に薬剤を注入して超音波像におけるコントラス］・を 増強することによって、実質的に改善することかできる。他の場合では、コント ラスト増強剤そのものの動向を検出することか特に重要となる。例えば、特殊な 心臓血管異常か原因であることか知られている明瞭な血流パターンは、血流中に 造影剤を注入して血流を動力学的に観察することによってのみ識別可能である。

医療研究者らは、特殊な診断目的に適合した超音波コントラスト増強剤を見い出 すべく試みる中で、固体、気体及び液体を使用することの研究を幅広く行ってき た。ゼラチンでカプセル化された微小気泡、気体混入リボゾーム、音波処理によ り部分的に変性された蛋白質、高フツ素化有機化合物を含む乳濁液なとの複合物 質についても研究され、主として体内における安定性や超音波像において著しく 増強されたコントラストを与える能力なと、理想的な特性を有する薬剤を開発す る試みかなされてきた。

“微小気泡”　（ｍｉｃｒｏｂｕｂｂｌｅｓ）と名付けられた気体の小さな泡は 、標準的な超音波造影技術を用いて作出される像において容易に検出される。血 流又は体の特定の箇所に注入されると、微小気泡は、微小気泡を含む領域とその 周辺組織の間のコントラスＩ・を増強する。

コントラスト増強剤を指向してなされた多大の研究努力は、極めて小さい気泡を 使用することに焦点が向けられた。気泡は、体内を通る超音波エネルギーに影響 を及ぼす特有の物理的特性を有することから、研究者らは、フリーな気泡は造影 剤として効果的であることを以前から知っていた。液体もしくは固体薬剤とは対 照的に、コントラストの増強を示すフリーな気泡によってもたらされる長所は、 超音波診断技術の議論と関連して後に詳述する。

しかしながら、既知の長所にもかかわらず、フリーな気泡が血液や多くの静脈注 射用水溶液なとの溶液に急速に溶解することは、それらを超音波コントラスト増 強剤として利用することをきわめて限定的なものにしている。最も大きな制限と なるものは、微小気泡のサイズとそれが溶液に溶けずに存在する時間の長さであ る。

微小気泡のサイズの必要条件をより厳密に調へると、気泡は、当然のことながら 、気泡の懸濁液が注入される生体に塞栓症の危険をもたらさないだけの小さなも のでなければならない。同時に、超音波造影に一般的に用いられている気体から なる極めて小さいフリーな気泡は、溶液に非常に急速に溶けるので、それらのイ メージ増強能力は、注入部位に隣接した場所のみに存在する。更なる障害か、心 臓血管系の超音波のイメージングに存在する。医療研究者らは、通常の空気、純 粋窒素、純粋酸素又は二酸化炭素からなる微小気泡か溶液に溶けるのに要する時 間について研究してきた。これらの気体の直径約８ミクロン以下で肺を通って左 心室に到達し得るほと十分に小さい微小気泡は、その寿命か約０２５秒以下であ るｏ　Ｍｅｌｔｚｅｒ、　Ｒ，Ｓ、、　Ｔｉｃｋｎｅｒ、　Ｅ、Ｇ、、　Ｐｏｐ ｐ、　Ｒ，Ｌ、、　”Ｗｈｙ　Ｄｏ　ｊｈｅ　Ｌｕｎｇｓ　Ｃ１ｅａｒ　Ｕｌｔ ｒａｓｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒａｓｔ？　（なぜ肺は超音波造影かクリアーになる のか）　”　ＩＪＩｔｒａｓｏｕｎｄ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　ａｎｄ　Ｂｉ ｏｌｏｇｙ、　Ｖｏｌ、　６．　ｐ、２６３、２６７　（１９８０）、血液が肺 を通り抜けるのに２秒以上かかるので、これらの気体の微小気泡は、肺を通り抜 ける途中で完全に溶けてしような気泡のサイズと寿命との間のかね合いの困難さ から、多くの研究者らは、フリーな微小気泡は、心臓血管系の特定の部分の超音 波診断に用いるコントラスト増強剤としては役に立たないという結論を出した。

しかしながら、ここで記述する超音波コントラスト増強剤は、本発明によりその 選定が可能な生体適合性の気体からなる微小気泡であり、十分小さいので、直径 約８ミクロンの肺の毛細血管を通り抜け、それによって左心室のコントラストの 増強された超音波診断を可能とするものである。フリーな微小気泡は、血流中に 十分長く存在するので、末梢静脈内に注入されると、溶液に溶けることなく右心 室を通過し、肺を通って左心室に到達することができる。

また、これらの増強剤のあるものは、溶液における持続性が極めて長いので、多 くの他の器官や構造のコントラストの増強を可能とする。

本発明は、その一部において、これまでに研究されてきた微小気泡にみられるよ うな制限を受けない特殊な気体を特定の物理学的基準に基づいて選定する方法を 提供することにより、本来フリーな微小気泡を使用する際に存在すると思われて いた多くの制限を克服するものである。従って、ここに開示された物理的、化学 的パラメーターによって選定された生体適合性の気体あるいはそれらの気体の組 合わせにより調製される微小気泡の組成物からなる当該超音波コントラスト増強 剤は、十分な時間存在でき、そして十分小さいサイズであるので、血流中におけ る当該微小気泡は、安定であり、これまでフリーな微小気泡か到達できないと考 えられていた体内の特定の構造を、超音波のコントラストを増強してイメージン グすることを可能にすることが見い出された。

“生体適合性の気体”　（ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　ｇａＳ）という用語を 使用することによって、本発明者は、生きている生物体の内外において、必要以 上の毒性や生理的又は薬学的影響をもたらさず許容できる方法で、その機能を発 揮することかできる化学物質を意味するものであり、そして、それは、生きてい る生物体の体温において、非常に低い密度及び粘度、圧力と温度の変化による比 較的大きな拡大及び収縮、そしてとのような容器にも均一に分布する性向、によ って、固体もしくは液体の状態と区別できるような物質の状態にあるものである 。下記の表は、種々の生きている生物体の想定される体温を示す。

生物体　直腸温度（カ氏） ブタ　（Ｓｕｓ　５ｃｒｏｆａ）　Ｉ　０１．　５−１０２．　５ヒツジ（Ｏｖ ｉｓ　ｓｐ、）　＋　０１−１０３ウサギ（Ｏｒｙｃｔｏｌａｑｕｓ　ｃｕｎｉ ｃｕｌｕｓ）　Ｉ　０２−１０３．　５ラツト（Ｔａｔｔｕｓ　ｍｏｒｖｅｇｉ ｃｕｓ）　９９．　５−１００．　６サル（Ｍａｃａｃａ　ｍｕｌａｔｔａ）　 １０１−１０２マウス（Ｍｕｓ　Ｍｕｓｃｕｌｕｓ）　９８−１０１ヤギ（Ｃａ ｐｒａ　ｈｉｒｃｕｓ）　＋　０１−１０３モルモット（Ｃａｖｉａ　ｐｏｒｃ ｅｌｌｕｓ）　ｌ　０２−１０４ハムスター（Ｍｅｓｏｃｒｉｃｅｔｕｓ　ｓｐ 、）　１０１−１０３ヒト（Ｈｏｍｏ　５ａｐｉｅｎｓ）　９８．　６−１００ ．　４ウマ（Ｅｑｕｕｓ　ｓｐ、）　１０１−１０２．　５イヌ（Ｃａｎｉｎ　 ｆａｌｉｌｉａｒｉｓ）　Ｉ　０１−１０２ヒヒ（Ｐａｐｉｏ）　９８−１００ ネコ（Ｆｅｌｉｓ　ｃａｔｕｓ）　１０１−１０２つ’Ｊ　（Ｂｏｓ　ｔａｕｒ ｕｓ）　Ｉ　０１．　５−１０２．　５チンパンジー（Ｐａｎ）　９６−１００ 超音波コントラスト増強現象を測定する技術本発明の課題を十分に理解するため に、超音波影像の技術に関して現在知られていることを述べると共に、改良され た超音波コントラスト増強剤に関する研究について、その観点で概説することか 有用である。

超音波造影剤として有用な物質は、超音波が体内を通り抜け、そして反射されて 医療診断をするための像を形成するように超音波に作用する。有用な造影剤を開 発しようとする中で、当業者は、異なるタイプの物質が異なる方式及び異なる程 度で超音波に対して影響を与えることが分った。更に、コントラスト増強剤によ りもたらされる特定の効果は、他のものよりもより容易に測定され、観察される 。このように、コントラスト増強剤として理想的な組成物を選定する際には、体 内を通り抜ける超音波に最も劇的な効果を及はすような物質を選定することが好 ましい。また、超音波に及ぼす効果は、容易に測定されるものでなければならな い。超音波像に見られる３つの主なコントラスト増強効果がある。すなわち、逆 散乱（ｂａｃｋｓ　ｃａ　ｔ　ｔ　ｅ　ｒ）　、ビーム減衰（ｂｅａｍ　ａｔｔ ｅｎｕａｔｉｏｎ）、及び音差速度（ｓｐｅｅｄ　ｏｆ　５ｏｕｎｄｄｉｆｆｅ ｒｅｎｔｉａｌ）である。これらの効果を、それぞれ、順を追って記述する。

Ａ　逆散乱 体内を通る超音波が器官や体組織なとの構造に出会うと、その構造は、超音波の 一部を反射する。体内の異なる構造は、異なる方式及び異なる強度で超音波エネ ルギーを反射する。この反射されたエネルギーを検出して、超音波が通過した構 造の像を造影させるのに利用する。“逆散乱”という用語は、特定の物理的性質 を有する物質により、超音波エネルギーが音源の方向に向かって逆に散乱する現 象を言う。

超音波像に観察されるコントラストは、大量の逆散乱を起こすことが知られてい る物質の存在により増強されるということが、以前より認識されていた。そのよ うな物質が体内の特定の部分に与えられると、体内のこの部分の超音波像とその 物質を含まない周辺組織との間とのコントラストが増強される。異なる物質は、 その物理的性質により、異なる程度の逆散乱をもたらすことがよく知られている 。従って、コントラスト増強剤の探索は、安定性かあり、毒性か無く、そして最 大量の逆散乱を発生する物質に焦点かしぼられてきた。

物質が超音波エネルギーを反射する方式について一定の仮定をたてながら、逆散 乱現象を説明する数式か開発されてきた。この数式を利用すれば、熟練の研究者 は、逆散乱を起こす気体、液体、及び固体のコン１〜ラスト増強剤の能力を見積 もることが可能であり、また、ある特定の物質か逆散乱を発生する程度は、逆散 乱現象を起こすことか知られている他の物質とその物理的特性に基づいて比較す ることかできる。簡単な例をあげれば、逆散乱を起こす物質Ａの能力は、他のす べての要因か同じとすると、物質Ａが物質Ｂより大きければ、物質Ｂよりも大き いてあろう。このように、２つの物質か超音波に出会うと、大きい物質がより大 量の超音波を散乱する。

超音波エネルギーの逆散乱を生じる物質の能力は、また、その圧縮される能力な と、その物質の他の特性にも依存している。

特に重要なのは、以下に述へる気泡の共鳴現象に起因して当該気泡によりもたら される逆散乱の劇的な増加である。異なる物質を調へるとき、゛散乱断面積”　 （ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｃｒｏｓｓ−ｓｅｃｔｉｏｎ）として知られる逆散乱 を起こす物質の一つの特定の能力を測定し、比較することが作用である。

特定の物質の散乱断面積は、散乱体の半径に比例し、また、超音波エネルギーの 波長と、そしてその物質の他の物理的性質にｏｕｎｄ　ｉｎ　１Ｊｅｄｉｃｉｎ ｅ　＆　Ｂｉｏｌｏｇｙ、　Ｖａｔ、　Ｉｓ、　ｎ、４．　ｐ、　３１９．３２ ３　（１９８９）。

小さい散乱体ａの散乱断面積は、既知の等式で決定されるここで、に＝２π／λ 、λは波長、ａは散乱体（ｓｃａｔｔｅｒｅｒ）の半径、に８は散乱体の断熱圧 縮率（ａｄｉａｂａｔｉｃ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ）、には散乱体か 存在する媒体の断熱圧縮率、ρ、は散乱体の密度（ｄｅｎｓ　ｉ　ｔｙ）　、ρ は散乱体の存在する媒体の密度である。Ｐ、　Ｍ、八＋ｏｒｓｅ　ａｎｄ　Ｋ、 　Ｕ、　［Ｂａｒｄ、　ゴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　（理論音 響学）　、　ｐ、　４２７．　ＭｃＧｒａｗ　Ｈｉｌｌ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　 （＋９６８）。

異なる物質の造影剤としての作用性を評価するのに、この等式を使って、との薬 剤かより高い散乱断面積を有するか、また、それによって、どの薬剤か超音波像 において最も大きいコントラストを与えるかを決定できる。

上記等式について言及するに、上記等式において最初のカッコでくくった量は、 固体、液体、及び気体の散乱体を比較するためには定数と仮定することができる 。固体粒子の圧縮率は、周辺の媒体のそれよりもはるかに小さく、そしてその粒 子の密度は、はるかに太きいと仮定することができる。この仮定を用いて、固体 粒子のコントラスト増強剤の散乱断面積は、■、７５と見積もられている。０ｐ ｈｉｒ及びＰａｒｋｅｒ、上記同書、３２５頁。

純粋の液体の散乱体にとっては、散乱体の断熱圧縮率及び密度のに６と、周辺の 媒体のにとは、はぼ等しいとみられるか、このことは、上記の等式から、液体は 、散乱断面積セロという結果か得られることになる。しかしなから、もし大量の 液体薬剤か存在すれば、上記の等式で、最初にカッコでくくった量におけるａの 項か十分に大きくなると推定されることから、液体もいくらかの逆散乱を発生す る。例えば、もし液体薬剤が、非常に小さな脈管から非常に大きな脈管に移り、 液体が実質的に脈管全体をふさいでしまうと、液体は、測定可能な逆散乱を起こ すであろう。それにもかかわらず、上記等式及び以下に述へることに鑑みて、純 粋の液体は、フリーな微小気泡と比へて、かなり効果の少ない散乱体であると当 業者に認識されている。

ある物質の音波特性の変化は、２つの相、すなわち液体／気体、の間の界面で起 こるものであることが知られているが、それは、超音波の反射特性は、この接触 面で著しく変化するからである。また、気体の散乱断面積は、ある程度、液体や 固体とは実質的に異なるか、それは、気泡は、液体や固体よりもずっと圧縮され 得るからである。溶液中の気泡の物理的特性は既知であり、通常の空気の圧縮性 と密度についての標準値か、上記等式で使用される。この標準値を使用すると、 上記等式の２番目のカッコでくくった項のみわってくる。更に、液体中のフリー な気泡は、振動子としての動きを示すのて、特定の頻度で、気泡は、医療用のイ メージングて一般に利用される超音波のそれに近い周波数で共鳴するであろう。

その結果、気泡の散乱断面積は、その物理的サイズよりも千倍以トも大きくなり 得る。

従って、気体の微小気泡は、超音波エネルギーのすぐれた散乱体であり、もし溶 液に急速に溶けるという障害が克服されれば、理想的なコントラスト増強剤にな るであろう。

Ｂ、ビーム減衰 特定の固体コン１−ラスト増強剤の存在により観察される別の効果として、超音 波の減衰がある。像のコントラストは、従来のイメージングにおいては、特定の 組織のタイプの間の局在化した減衰の差によって観察されている。に、　Ｊ、　 Ｐａｒｋｅｒ　ａｎｄ　Ｒ，Ｃ，Ｗａｎｇ、　“Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ 　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ　Ｗｉｔｈｉｎ　Ｒｅｇｉｏ ｎｓ　５ｅｌｅｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　Ｂ−９ｃａｎ　Ｉｍａｇｅｓ　（Ｂ−スキ ャン像から選択された領域内における超音波減衰の測定）、“［εＥＥ　Ｔｒａ ｎｓ、　Ｂｉｏｍｅｄ、　Ｅｎａｒ、　ＢＭＭｇＣ２８）、　ｐ、　４３１−３ ７　（１９８３）：　Ｋ、　Ｊ、　Ｐａｒｋｅｒ、　Ｒ，Ｃ，Ｗａｎｇ、　ａｎ ｄ　Ｒ，Ｍ、　Ｌｅｒｎｅｒ、　”Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｕｌｔｒａ ｓｏｕｎｄ　Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ　ａｎｄ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｅｐｅｎｄ ｅｎｃｅ　ｆｏｒ　Ｔｉ５ｓｕｅ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ（組織特 性表示のための超音波マグニチュードの減衰と周波数依存関係）、”Ｒａｄｔｏ ｌｏｇｙ、　１５３（３）、　９．７８５−８８　（１９８４１薬剤注入の前と 後に、ある領域の組織の減衰を測定すると、増強された像か得られるとみられて いる。しかしながら、液体薬剤のコントラスＩ・の増強を測定する手段として、 減衰コントラストに基づく技術は十分に発達しておらず、そして、十分に発達し たとしても、この技術か利用される内部蓋管や内部構造について制限されること はまぬかれないであろう。例えば、減衰における実質的な差を測定するには、そ の前に、特定の脈管中に大量の液体のコントラスト薬剤か存在することか必要と されるので、液体造影剤による減衰のロスか、心臓血管系の像に観察されること はありそうにない。

アルブネックス（Ａｌｂｕｎｅｘ）（モレキュラー・パイオンステムズ、サン・ ディエゴ、カリフォルニア）の微小球（ミクロスフェア）によって引き起こされ る減衰コントラストの測定か１ｎ　ｖｉｔｒｏで行なわれ、そして、１ｎｖｉｖ ｏでの減衰コントラストの測定もなし得ることが示唆さｔ］た。Ｈ，Ｂｌｅｅｋ ｅｒ、　Ｋ、　Ｓｈ。

ｎｇ、Ｊ、　Ｂｕｒｎｈａｒｔ、”Ｏｎ　ｔｌｌｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　 ｏｆ　０１けａｓｏｎｉｃ　ＣｏｎｔｒａｓｔＡｇｅｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｂｌｏｏ ｄ　Ｆｌｏｗｏｍｅｔｒｙ　ａｎｄ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃａｒｄｉ ａｃ　Ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　（心臓への潅流の評価と血液流量測定のための超音 波造影剤の応用）、”　Ｊ、　Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ　Ｍｅｄ、　９：４６１− ４７１　（１９９０）　、　Ａ　１　ｂ　ｕ　ｎ　ｅＸは、２−４ミクロンのカ プセル入りの空気を充填した微小球の懸濁液てあり、ｉｎ　ｖｉｖｏで許容し得 る安定性を有することが観察されており、そしてサイズも十分少さいのでコント ラストの増強が左心房や左心室で起こり得る。また、肝臓に蓄積されたヨーシバ ミド（ｉｏｄｉｐａｍｉｄｅ）　エチルエステル（ＩＤＥ）粒子から起こる減衰 コントラストも観察されている。このような状況のもとで、コンＩ・ラスト増強 は、ソフトな媒体中に密度の高い粒子が存在することにより起こる超音波の減衰 の結果生じるものとみられている。粒子によるエネルギーの吸収は、“相対運動 ”と呼ばれるメカニズムで起こる。相対運動によって生じた減衰の変化は、粒子 濃度と直線的に、そして粒子とその周辺の媒体の間の密度差の２乗として増加す ることが示される。Ｋ、　Ｊ、　Ｐａｒｋｅｒ、　ｅｔ　ａｌ、、　”Ａ　Ｐａ ｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｃｏｎｔｒａｓｔ　Ａｇｅｎｔ　ｗｉｔｈ　Ｐｏｔｅｎｔ ｉａｌ　ｆｏｒ　Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ　ｏｆ　Ｌｉｖｅｒ　 （肝臓の超音波イメージングのために利用性を存する粒状造影ｉｆ）　、−Ｕｌ ｔｒａｓｏｕｎｄ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　＆　Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ、＋ ３．　Ｎｏ、９．　ｐ。

５５５、５６１　（１９８７）、従って、固体粒子の実質的な蓄積が生しるとこ ろでは、減衰コントラスト さいし、また心臓血管診断にはほとんど役に立たないとみられるか、像コントラ ストの増強を観察するための発展性のあるメカニズムとなるであろう。

Ｃ．　音差速度 更に、超音波像におけるコントラストを増強することを可能にする技術が、音の 速度はそれか通り抜（プる媒体によって変化するという事実に基づいて提案され た。従って、音の速度を周辺組織と違うものにするような薬剤を十分多量に目標 とする範囲に注入できれば、目標とする範囲を通る音の速度における差を測定す ることが出来る。今のところ、当該技術は、試験的なものにすぎない。

従って、超音波像におけるコントラスト増強のための上述の３つの技術を考慮す ると、フリーな気体の微小気泡により生じる逆散乱の著しい増加が、最も劇的な 効果であり、そして、この現象の利点を有するコントラスト増強剤が、仮りに溶 液中における安定性か限られているという障害か克服されれば、最も望ましいも のとなるであろう。

上述の色々な技術についての知見を考慮して、超音波像において実質的なコント ラストを生じ、そのｉｎ　ｖｉｖｏでの存在が心臓血管系のコントラストの増強 されたイメージングを可能にするような十分に長いものであるコントラスト増強 剤を開発する試みか種々なされ、そして、幅広い種類の物質−一気体、液体、固 体及びこれらの組合わせｍ−を潜在性のあるコントラスト増強剤として研究する ことに発展した。

Ａ．固体粒子 典型的には、潜在性のあるコントラスト増強剤として研究してきた固体物質は、 一定の大きさに製造される非常に小さな粒子である。これらの粒子は、大量に注 入され、血流中で自由に循環できるか、あるいは、体の特定の構造もしくは特定 の領域に注入される。

ＩＤＥ粒子は、約０．５−２．０ミクロンという比較的狭いサイズ分布で、大量 に製造できる固体粒子である。これらの粒子の無菌塩水注射液は、注射されると 、肝臓に蓄積する傾向がある。

一度実質的な蓄積が生しると、コントラストの増強か減衰コントラスト又は逆散 乱のメカニズムにより発生する。液体に分散されたこれらの固体粒子からなる懸 濁液は、許容てきる安定性を発揮するか、逆散乱や減衰の効果は、フリーの気体 の気泡に比べてかなり低いものであり、また、粒子の実質的な蓄積か、感知でき るだけのコントラストが超音波像に観察される前に生じていなければならない。

このように、これらの懸濁液の使用は、懸濁液か特定の組織において高度に濃縮 されなければ、コントラストの増強は小さなものにすぎないことから、粒子が凝 固する傾向を示すような特定の細胞に限られている。

ＳＨＵ−４５４　（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ，Ａ．Ｇ．、西ヘルリン，ドイツ）は、パ ウダー状の試験的なコントラスト増強剤であり、糖類希釈剤と混合されると、５ −１０ミクロンのサイズを有する種々の偏菱形でそして多面体の形をした結晶の 懸濁液を形成する。

これらの結晶か超音波造影を増強する正確なメカニズムは完全には分っていない が、考えられることは、結晶が微小気泡をその構造中に取り込んでいるか、ある いは結晶自体がまだ明確でないメカニズムにより超音波エネルギーを逆散乱して いるものとみられる。

Ｂ．　液体及び乳濁液 満足のいく薬剤を開発しようとする別の試みにおいて、乳濁液か、生体組織と適 合できる化学物質と高い超音波コントラストの増強を与える物質とを組合わせる ことにより調製されている。ヨーロッパ特許出願第０２３ＩＯ９１号には、血液 の代用品として使用することの可能性との関連で研究されてきたしので、そして 、また超音波像において増強されたコントラストを与えることか可能な、高フツ 素化有機化合物を含んでいる、水中曲型の乳濁液か開示されている。

また、パーフルオロオクチル臭化物（ＰＦＯＢ）を含む乳濁液も検討されている 。パーフルオロオクチル臭化物の乳濁液は、酸素を運ぶ能力があることが知られ ている液体化合物である。ＰＦＯＢ乳濁液は、特定の細胞に蓄積する傾向がある ために、超音波造影剤としては制限された用途しか示されていない。そのメカニ ズムは、まだ完全には分っていないが、ＰＦＯＢ乳濁液は、その高い密度及びか なり大きい圧縮定数のゆえに、超音波造影をもたらすものである。

米国特許第４，９００．５４０号には、気体又は気体前駆物質を含むリン脂質に 基づくリボゾームをコントラスト増強剤として使用することが開示されている。

リボゾームは、体の細胞と適合できるリン脂質と他の両親媒性分子の二重膜と、 水性の内部腔とを含む微細な球状の小泡である。はとんどの場合、リボゾームは 、生物学的に活性な物質をカプセル化する手段として使われている。上記引用文 献には、体に注入されたときの気体の寿命を長くするために、リボゾームの核中 に混入された気体もしくは気体前駆物質を使用することが開示されている。安定 性のあるリボゾームの製造は、特別の原料と設備を必要とする費用と時間のかか る方法である。

Ｃ．　微小気泡 上述したように、コントラスト増強剤として使用される微小気泡によって満足さ れるべき重要なパラメーターは、サイズである。約８ミクロンよりも大きいフリ ーな微小気泡は、血液の流れを妨げたりもしくは血管床をふさいだりするのを避 けるに十分少さいものである。しかしながら、８ミクロンよりも大きい微小気泡 は、血液か肺を通って流れるとき、血流から除去される。上述したように、医学 研究者らは、医学文献において、肺を通るに十分少さい微小気泡はあまりにも急 速に溶解するので、左心室の像のコントラストの増強はフリーな微小気泡では不 可能であると報告している。Ｍｅｌｔｚｅｒ．　Ｒ．Ｓ．、Ｔｉｃｋｎｅｒ．　 ε．Ｇ．．　Ｐｏｐｐ．　Ｒ．Ｌ．、−Ｗｈｙ　Ｄｏ　ｔｈｅ　Ｌｕｎｇｓ　Ｃ ｌｅａｒ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒａｓｔ？　（なぜ肺は超音波造影 かクリアーになるのか）　”　Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ 　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｙ．　Ｖｏｌ．　６．　ｐ．２６３．　２６７　（１９ ８０）。

しかしながら、大きな散乱断面積のおかげで、微小気泡をコントラスト増強剤と して使用することから得られる利点が認められているので、溶液中で安定する微 小気泡を含む混合物の開発に、かなりの注意が払われてきた。気体の微小気泡の 安定性を高めることは、種々の技術によって達成できる。

以下に述べる技術は、いずれも根本的には、通常の気体の泡か血流の中よりも安 定する基質中に微小気泡の集合体を懸濁することを含むものである。

一つの方法として、微小気泡が超音波診断が進行中に体内に注入される粘着性の 液体中において作出される。粘着性の液体を使用することの背景にある理論は、 気体が液体に溶ける速度を低下させ、それにより、気泡にとってより安定した化 学的環境を供給し、気泡の寿命を長引かせようとする試みか含まれる。

この一般的な方法を基に、いくつかの方法が記述されている。ヨーロッパ特許出 願第０３２４９３８号には、微小気泡が含まれるヒトの蛋白質なとの生体適合性 物質の粘着性溶液が開示されている。粘着性の蛋白質溶液を音波処理に付すると 、微小気泡が溶液中に形成される。化学的処理もしくは熱による蛋白質の部分変 性は、気泡と溶液間の表面張力を減少させることにより、溶液中の微小気泡に安 定性を付加する。

従って、上記の方法は、微小気泡が含まれる安定化媒体の使用により、微小気泡 の安定性を増強する試みとして類別される。

しかしながら、これらの方法は、いずれも、超音波診断、特に心臓血管系の診断 にフリーな微小気泡を使用することか非常に制限されてきた気体の主要な物理的 及び化学的性質を扱ってはいない。これらの方法は、いずれも、厳密な基準によ って気体を選択すれば、肺を通過してコントラストの増強された超音波造影を可 能とするサイズで、安定した微小気泡を造る能力を生み出せることを何ら示唆す るものではない。

溶液中の微小気泡の動向は、特定のパラメーター、気泡を形成する気体の特性、 及び気泡が存在する溶液に基づいて、数理的に説明することができる。微小気泡 を形成する気体で溶液を飽和させる程度により、微小気泡の残存期間か計算され る。Ｐ、Ｓ、　Ｅｐｓｔｅｉｎ、　Ｍ、Ｓ、　Ｐｌｅｓｓｅｔ、“Ｏｎ　ｔｈｅ 　５ｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｇａｓ　Ｂｕｂｂｌｅｓ　ｉｎ　Ｌｉｑｕｉｄ− Ｇによれば、気泡のサイズが小さくなるにつれて、気泡とそれをとりまく溶液間 の表面張力が大きくなることが明らかである。表面張力か大きくなるにつれて、 気泡が溶液に溶ける速度は急速に増加し、従って、気泡のサイズはますます急速 的に小さくなる。このように、気泡か収縮する速度は、気泡のサイズが小さくな るにつれて増大する。このことの究極的な効果は、通常の空気からなるフリーな 気体の微小気泡の個体群があまりにも急速に溶解するので、コントラストの増強 効果は極めて短いということである。既知の数式を使用することによって、空気 の微小気泡は、直径８ミクロンで、肺を通り抜けるに十分小さく、周辺の溶液の 飽和度によって１９０乃至５５０ミリセカンドの間に溶解すると計算される。こ れらの計算に基づいて、肺か超音波造影剤を除去する方式を研究している医学研 究者らは、ヒトとイヌの血液中に酸素と窒素の気体の微小気泡の溶解時間を計算 し、フリーな気体の微小気泡の造影剤は、微小気泡の寿命があまりにも短いため に、左心室のコントラスト増強像を生み出すことかできないと結論づけている。

液体溶液に溶ける気体又は気体の気泡を特徴づける系の物理的性質について、液 体のキャビテーション流中に形成される空気の泡の拡散、及び気泡による水中て の光と音の散乱を含めて詳細に研究されてきた。

液体−気体溶液中の気体の気泡の安定性について、理論的に研究されており、Ｅ ｐｓｔｅｉｎ、　Ｐ、Ｓ、　ａｎｄ　Ｐｌｅｓｓｅｔ　Ｍ、Ｓ、、　Ｏｎ　ｔｈ ｅ　５ｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｇａｓ　Ｂｕｂｂｌｅｓ　ｉｎ　Ｌｉｑｕｉｄ −Ｇａｓ　５ｏｌｕｔｉｏｎｓ　（液体−気体溶液における気泡の安定性）　、 　Ｊ、　Ｃｈｅｍ、　Ｐｈｙｓ、　１８：１５０５−１５０９　（１９５０）そ して、実験的に研究されている。Ｙａｎｇ　ＷＪ、　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆ　 Ｇａｓ　Ｂｕｂｂｌｅｓ　ｉｎ　Ｗｈｏｌｅ　Ｂｌｏｏｄ　ａｎｄ　Ｐｌａｓｍ ａ　（全血と血漿における気泡の力学）　、Ｊ、Ｂｉｏｍｅｃｈ　４＋Ｉ＋９− １２５　（＋９７１）：Ｙａｎｇ　ＷＪ、Ｅｃｈｉｇｏ　Ｒ，、Ｗｏｔｔｏｎ　 ＤＲ，ａｎｄ　Ｈｗａｎｇ　ＪＢ、Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　５ｔｕｄｉｅｓ 　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆＧａｓ　Ｂｕｂｂｌｅｓ　ｉｎ 　Ｗｈｏｌｅ　Ｂｌｏｏｄ　ａｎｄ　Ｐｌａｓｍａ−１，（全血と血漿における 気泡の溶解の試験的研究−１）　５ｔａｔｉｏｎａｒｙ　Ｂｕｂｂｌｅｓ、、　 Ｊ、　Ｂｉｏｍｅｃｈ３：２７５−２８１　（１９７１）；Ｙａｎｇ　ＷＪ、　 Ｅｃｈｉｇｏ　Ｒ，、Ｗｏｔｔｏｎ　ＤＲ，Ｈｗａｎｇ　、ＩＢ、Ｅｘｐｅｒｉ ｍｅｎｔａｌ　５ｔｕｄｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ 　Ｇａｓ　Ｂｕｂｂｌｅｓ　ｉｎ　Ｗｈｏｌｅ　Ｂｌｏｏｄ　ａｎｄ　Ｐｌａｓ ｍａ−［［、（全血と血漿における気泡の溶解の試験的研究−Ｔ　Ｉ　）　Ｍｏ ｖｉｎｇ　Ｂｕｂｂｌｅｓ　ｏｒ　Ｌｉｑｕｉｄｓ、、　Ｊ、　Ｂｉｏｍｅｃｈ 　４：２８３−２８８（＋９７１）。液体と気体の物理的及び化学的性質が、系 の運動学的及び熱力学的動向を決定する。気泡の安定性に影響を与え、従って、 寿命にも影響を与える系の化学的性質は、気体分子を消費したり、変えたり、発 生させたりする反応の速度と程度である。

例えば、気体と液体間で観察される周知の反応は、二酸化炭素ガスが水中に存在 するときに起こる。その気体か水溶液に溶けると、炭酸か二酸化炭素ガスの水和 によって生しる。二酸化炭素ガスは、水に高度に溶けるので、ガスは急速に溶液 に拡散し、気泡サイズは急速に小さくなる。溶液中に炭酸か存在することで、水 溶液の酸−塩基の化学的性質か変化し、そして、溶液の化学的性質か気体の溶解 によって変わると、二酸化炭素の気泡の安定性か、溶液か飽和するにつれて変化 する。この系においては、気泡の溶解速度は、いくぶんかは、すてに溶液に溶け ている二酸化炭素ガスの濃度に依存する。

しかしなから、系に存在する特定の気体又は液体によっては、気体は、実質的に は液体に溶けないし、そして気体の気泡の溶解もより遅くなる。このような状況 下で、気体の特定の物理的パラメーターを調へることにより、気体−液体系にお ける気泡の安定性を算出することが可能であるということが見い出された。

発明の詳細な説明 微小気泡が水溶液中で反応を示さない化学的な系を同定することか可能であると いうことが見い出された。ここに開示されている方法に従って、当業者は、超音 波造影に用いる特定の気体を、その物理的及び化学的性質に基づいて、選定する ことができる。これらの気体は、コントラスト増強剤を作出するために使用する ことかできるが、そのことは、また本発明の課題でもある。微小気泡は、通常の 空気を使う従来の技術を使用して調製され、従来の超音波診断と同し方法で注入 される。

本発明が課題としている方法は、気体と液体の固在の物理的性質に基づいて、こ こにあげた等式に一致させて計算する必要がある。特に、それぞれ気体のモル体 積量と溶液の粘度に依存している、気体の密度、溶液に対する気体の溶解度、及 び溶液における気体の拡散係数が下記に開示する等式で使用される。かくして、 ここに開示する方法により、与えられた特定の気体−液体系の物理的性質が評価 され、気泡崩壊の速度と程度か見積もられ、そして効果的なコントラスト増強剤 を構成する気体が、これらの計算に基づいて選定される。そして、従来の技術を 使用して、実質的に改良されたコントラスト増強剤か製造されると共に、これを 超音波造影の質と作用性を改良するために使用することができる。

発明の詳細な説明 本発明の方法を理解するためには、気体−液体系のパラメーター、及びこれらの パラメーターの一つ又はそれ以上の値が変わったときに生しる気泡安定性に対す る影響を示す数学的な関係を導くことが有用である。初期の段階Ｔ０で、半径Ｒ ０の、気体Ｘの球状の気泡を、溶液に溶けた気体Ｘの初期の濃度がゼロに等しい 溶液に導入すると仮定する。しばらく時間が経過すると、気体Ｘの気泡は、溶媒 に溶け、その半径Ｒがゼロに等しくなる。更に、溶液は、一定の温度及び圧力に 保たれ、特定の気体で飽和した溶液に溶けている気体の濃度はＣ６で示されると 仮定する。かくして、Ｔｏでは、溶液中の気体濃度は、ゼロで、このことは、気 体はまだ溶解しておらず、存在する気体のすべてがまだ半径Ｒ０の気泡中に含ま れていることを意味する。

時間が進むにつれて、気泡中の気体濃度と溶液中の気体濃度の差により、気泡は 、気泡中の気体が拡散する過程で液体に溶けるに従って収縮する。特定の時間か 経過すると、初めの半径Ｒ０からより小さな半径Ｒへと変わる気泡半径の変化は 、等式（１）で示される。

ここで、ＲはＴ時における気泡半径、Ｄは液体における特定の気体の拡散係数、 ρは気泡を形成している特定の気体の密度である。

気泡が完全に溶けるのに必要な時間Ｔは、Ｒ／Ｒ，＝０に設定して、等式（１） によりＴを解くことにより決定される。

この結果は、定性的に、気泡安定性、すなわちその寿命は、初期の気泡サイズＲ ０を増大させるが、あるいはより高い密度ρ、液相てのより低い溶解度ＣＩ、あ るいはより低い拡散係数りの気体を選定することによって増強されることを示し ている。

液体中の気体の拡散係数りは、下記の既知の等式で示されるように、気体のモル 体積量（Ｖ、）と、溶液の粘度（η）に左右される。

（等式　３）　Ｄ＝１３．２６　ｘ　１０−”　ｎす１４　・Ｖ。

等式（３）で示されるＤの表示を等式（２）に代入することにより、気泡安定性 は、より高い分子量を有する傾向にあるより大きなモル体積量Ｖ、の気体と、よ り高い粘度の液体を用いることにより増強されることが分った。

例として、空気の微小気泡の安定性と、ここに開示されている方法により特に選 定された気体からなる微小気泡の安定性とを比較した。２２°Ｃの水中における 空気のＤの値を２　Ｘ　Ｉ　Ｏ”ｃｍ”ｓｅｃへ及び比Ｃ，／ρ＝０．０２　（ Ｅｐｓ　ｔｅ　ｉｎ及びＰｌｅｓｓｅｔ、上記同書）とすると、水中（空気で飽 和されていない）に空気の泡か完全に溶けるのに必要な時間ｔについて、下記の データが得られる。

（以下余白） 表　１ 初期の気泡直径２ミクロン　時間、ミリセカンド仮りに血液か肺の毛細血管から 左心室へ運ばれる時間が２秒以上であるとすると（Ｈａｍｉｌｔｏｎ、　Ｗ、Ｆ 、　ｅｄｉｔｏｒ、　Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ　（生理 学ハンドブック）　、Ｖｏｌ　２．５ｅｃｔｉｏｎ　２．　ＣＩＲＣＵＬＡＴＩ ＯＮ、Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ　５ｏｃｉｅｔｙ　（米国生理 学協会）　、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、　Ｄ、Ｃ，、ｐ、７ｏ９．　（１９６３） 　）　、そして、約８ミクロン以下の微小気泡のみか肺を通り抜けるということ を考慮すると、これらの気泡は、超音波コントラストの増強された左心室のイメ ージングのための造影剤として役立つような十分永い寿命を溶液中においては持 つことかできないことは明らかである。

本発明の方法によれば、下記において気体Ｘて表わされる特定の気体の性質を空 気と比較することにより、潜在的に有用な気体を同定することかできる。上記の 等式（２）と（３）を用いると、特定の気体Ｘについて係数Ｑを公式で表すこと ができ、このことにより、特定の液体中における気体Ｘの微小気泡の安定性が示 される。特定の気体Ｘについて、本方法により決定される係数Ｑの値は、通常の 空気と比較して、超音波コントラスト増強剤としての気体Ｘの有用性を決定する ために使うことができる。

上記の等式（２）から、同一の溶液温度と溶液粘度条件のもとて、気体Ｘの泡が 完全に溶解する時間を通常の空気の同一サイズの泡と比較して表わした等式を、 気体Ｘと空気の物理的性質に基づいて表わすことができる。

等式（４） あるいは、もし気体ＸについてＤが既知ならば、等式（５）である等式（５） 気体Ｘと空気の比較を可能にするＱ値が得られるようにこの等式を公式化するた めに、上記の等式を書き変えることができる。

等式（６）　Ｔ、＝ＱＴ０．　ここで、比較として、２２°Ｃの水溶液で、密度 （ｄｅｎｓ　ｉ　ｔｙ）　、拡散係数（ｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ）、及び溶液中 の空気の溶解度（ｓ。

Ｉｕｂｉｌｉｔｙ）か、既知の値であるとすると、これらの値を上記の等式に代 入して次の式が得られる。

拡散係数Ｄヨか容易に分からない気体について、等式（３）を上記に当てはめ、 そして、２２℃の水に対する粘度ηが約１．Ｏｃｐに等しいとすると、 このように、気体の密度、溶解度、モル体積を知ることにより、本方法は、Ｑ係 数の値を計算することが可能である。

仮りに０９月よりも小さい場合は、気体Ｘの微小気泡は、空気の微小気泡よりも 与えられた溶媒における安定性が低くなる。

仮りに０９月よりも大きい場合は、気体Ｘから形成される微小気泡は、空気の微 小気泡よりも安定性か高くなり、空気の泡よりも長時間溶液中に残存する。特定 の微小気泡サイズに対して他の性質はすべて同じなので、気体Ｘの微小気泡が完 全に溶ける時間は、Ｑ係数を掛けた通常の空気の微小気泡が完全に溶ける時間に 等しい。例えば、気体ＸのＱ係数か１０，０００ならば、気体Ｘの微小気泡は、 空気の微小気泡に比へて溶液中に１０，０００倍長く残存する。Ｑ値は、ここに あげた数値か分かっているかもしくは概算できるとすると、との溶液中のとの気 体に対しても決定することかできる。

密度、拡散係数、及び溶解度の個々のパラメーターの値を決定したりもしくは概 算したりする別の方法は、気体の化学的構造によって決める必要がある。これら のパラメーターの値は、ガス・エンサイクロビデイアや米国化学会発行のデータ 表なとの周知の科学文献から入手できる場合がある。はとんとの気体の密度の値 は、Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　円〕ｙｓｉｃｓ、 ＣＲＣＰｒｅｓｓ、７２ｄ　Ｅｄ、（＋９９１９２）などから容易に入手できる 。更に、各種の気体の水に対する溶解度とモル体積は、正確に測定されている。

しかしながら、多くの場合、モル体積と溶解度をめる数値計算は、上述の方法で 個々の気体のＱ係数の値を決定するために使うデータを得るために、計算したり もしくは概算したりする必要かある。気体を好適に選定するためにＱ値を計算す る例は、本発明の方法を如何にして個々の気体に適用するのかを説明するもので ある。

一般に、多くのフッ素合作気体は、きわめて低い水に対する溶解度を有し、かな り高い分子量、高いモル体積、高い密度を存している。各種の気体のＱ値を決定 するためには、個々の気体の溶解度、モル体積、密度を決定して、その値を上記 等式（７）又は（８）に代入する。

フルオロカーホンの気体溶解度の決定 フルオロカーボンの気体溶解度を概算する本方法は、Ｋａｂａｌｎｏｖ　ＡＳ、 　Ｍａｋａｒｏｖ　ＫＮ、　ａｎｄ　５ｃｈｅｒｂａｋｏｖａ　ＯＶ、　”５ｏ ｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｆｌｕ。

ｒｏｃａｒｂｏｎｓ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ　ａｓ　ａ　Ｋｅｙ　Ｐａｒａｍｅｔｅ ｒ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ　Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ　Ｅｍｕｌｓｉｏｎ　 ５ｔａｂ目ｉｔｙ　（フルオロカーホン乳濁液の安定性を決定するキー・パラメ ーターとしての水中におけるフルオロカーボンの溶解度）　、”　Ｊ、　Ｆｌｕ ｏｒ、　Ｃｈｅｍ、　５０．２７１−２８４．　（１９９０）の実験的データの 外挿法を使用する。このフルオロカーボンの気体溶解度は、水への溶解度か１リ ツトルにつき４．０ＸＩＯ−＠モルであるパーフルオロ−ｎ−ペンタンに対して 相対的に決定される。直鎖のフルオロカーホン同族体については、気体溶解度は 、分子中に存在する一ＣＦ、一群の数の増加又は減少ごとに、約０８の値を増加 又は減少させることにより概算される。

モル体積（■、）は、Ｂｏｎｄｉ　Ａ、、　”Ｖａｎ　ｄｅｒ　ｗａａｌｓ　Ｖ ｏｌｕｍｅｓ、当該気体の分子を樽成する原子の数とタイプを同定することによ り概算できる。分子に存在する原子の数とタイプを決定することにより、そして 、個々の原子がとのように互いに結びついているかにより、既知の値が個々の原 子のモル体積に適用される。個々の原子の貢献度と、その発生頻度を考慮するこ とにより、特定の気体分子の全体のモル体積が計算できる。この計算は、例をあ げて好適に説明される。

アルカン炭素−炭素結合における炭素分子は、１モルにつき３３立方センチメー トルのモル体積を存し、アルケン炭素−炭素結合における炭素原子は、１モルに つき１００立方センチメートルのモル体積を有すことが知られており、また、多 数のフッ素原子かアルカン炭素と結びつくと、フッ素原子は１モルにつき６０立 方センチメートルのモル体積を有する。

オクタフルオロプロパンを調へると、この分子はアルカン炭素−炭素結合に３個 の炭素原子を有しくモル当り３３立方センチメートルの３個の原子）、アルカン 炭素に６個のフッ素原子（モル当り６．０立方センチメートルに６個の原子）か 結合しており、従って、オクタフルオロプロパンは、モル当り５８立方センチメ ー１−ルのモル体積を存する。

一旦密度、モル体積、溶解度か決定されると、Ｑ値は、上記の等式（８）を用い て計算される。

下記の表は、上で詳述した計算に基づく気体のＱ値のリストである。

（以下余白） 表　１１ 気体　密度　溶解度　モル体積　Ｑ ｋｇ／ｍ２　フィクロモル／ｌ　ｃａｒ７モルアルゴン　１．７８　１．５００ 　１７．９　２０ｎ−ブタノ　２．０５　６．６９６　＋１６　５二酸化炭素　 １．９８　３３．０００　＋９．７　１テ゛カフルオ０ブクン　１１．２１　３ ２　７３　１３．１５４ドデカフルオロヘンクン　１２．８６　４　１８３　２ ０７．４３７エタン　１．０５　２．９００　６７　１３エチルエーテル　２． ５５　９７７．０５８　＋０３　０．１へリウム　０．＋８　３８８　８　５ ヘキサフルオ日ブター１．３−ツエン　９（零）　２．０００　５６　１．４５ へキサフルオ叶２−１千ン　９（＊）　２．ｏｏｏ　５８　１４８へ牛すフルＡ ロエク７　８．８６　２．１００　４３　１１６ヘキサフルオロブロベノ　１０ ．３　２６０　５８　１．２９９クリ１トン　３．８　２．０６７　３５　４４ ７１ノ　０．９０　４３４　１７　３３窒素　＃＃　＃＃　＃＃　１ オクタフルオ叶２−ブテン　１０（零）　２２０　６５　１．５９４オクタフル オロツクロブ９ノ　９．９７　２２０　６１　１．５３１オクタフルオロプロパ ン　１０．３　２６０　５８　１．２９９ヘノタン　２　１．６７４　１１３　 ５８ブ０ハノ　２．０２　２．９０２　９０　３０サル７Ｔ−ヘキサフルオライ ド　５．４８　２２０　４７　７２２キセノン　５．９０　３．４４８　１８　 ２８＊　これらの密度値はフルオロカーボン同族体の既知の密度から概算される 。

＃＃０．０２（上記）の溶解度／密度の割合及び上にあげた２　Ｘ　ｌ　Ｏ−’ ｃｍ’５ｅｃ−’の拡散係数が、このＱ値を決定するために等式（７）で使用さ れた。

一旦Ｑ値が決定されると、超音波コントラスト増強剤としての個々の気体の育用 性は、上記表■において空気についてなされたように、異なるサイズの当該気体 からなる微小気泡の寿命を決定することによって分析される。デカフルオロブタ ンのＱ値をとりあげ、色々なサイズの気泡が水に溶けるのに要する時間を調べる ことにより、表１の時間値にデカフルオロブタンのＱ値を掛けることにより、下 の表ＩＩＩの値を得ることができる。

表　Ｉｌｌ 初期の気泡直径１ミクロン　時間１分 表ＩＩＩにおける時間のスケールが、空気の場合のようにミリセカンドではなく 、分であることに注意されたい。１ミクロンという小さなものも含めてデカフル オロブタンのすへての気泡は、末梢に注入され、左心室に到達するのに要する約 １０秒の間、溶液中に溶ける、二とがない。同様の計算か、とんなＱ係数をもつ 気体についても可能である。やや大きい気泡は、肺を通り抜けることができ、し かも心筋の潅流や腹部器官の動的なイメージングの両方を可能にするのに十分長 く残存することができる。更に、本方法により同定された気体の多くがそうであ るが、デカフルオロブタンは、少量の投与量ではその毒性は低く、従って、一般 の超音波診断において、コントラスト増強剤として実質的に存利な点を存する。

微小気泡の懸濁液を調製する方法には、いくつかの方法ある。ここに文献例とし て引用する米国特許第４，８３２．９４１号には、三方活栓を使−）で気体中に 液体を噴霧して作り出した直径７ミクロン以下の微小気泡の懸濁液を製造する方 法に関して開示されている。実施に際してやり方を種々変え得るとしても、三方 活栓は、ここで述べたコントラスト増強媒体を製造するために、高いＱ係数の気 体を懸濁する方法としては好適なものである。

三方活栓装置を使用する一般的技術は、研究動物に免疫性を与える一般的なフロ イント・アジュバントの調製との関連で知られている。典型的には、三方活栓は 一対の注入器がらなり、その両方ともチャンバーに連結されている。チャンバー は、懸濁液を直接集めたり又は注入する出口を備えている。

三方活栓を使用する技術は、本方法では別の気体か使用されているので、米国特 許第４，８３２，９４１号に記載されているものとは異なっている。例えば、こ こに開示した高いＱ係数の気体を使用し、そして微小気泡懸濁液を製造する前に 、システムから通常の空気を除（かもしくはシステムを他の気体で洗い流すと、 更に効果的である。

本発明の好ましい実施態様において、４０−５０％ソルヒト−ル（Ｄ−グルシト ール）溶液は、容量で約１−１０％の高いＱ係数の気体、すなわち、約５％の気 体かＩ＆適値である、と混合される。ソルビトールは、市販されている化合物で あり、水溶液と混合すると実質的に当該溶液の粘度を増加する。上記の等式（３ ）で分かるように、より高い粘度の溶液は、溶液中の微小気泡の寿命を延ばす。

４０−５０％ソルビトール溶液は、注入の際軟らかな固まりに維持されること、 すなわち、注入圧力に耐えられる範囲で可能なかぎりもとのままに維持すること が好ましい。微小気泡懸濁液を製造するために、選定された気体は、一方の注入 器に集められる。その同じ注入器に一定量のソルビトール溶液も入れられる。一 定量のソルビトール溶液を他の注入器に移して、両者の体積の合計が目的とする 微小気泡の容量パーセントに基づいて適正なパーセントになるようにする。小口 径の穴を存する二つの注入器を使って、液体か、ここに記載した目的に適合する サイズ分布を有する微小気泡懸濁液を製造するために、約２５回、もしくは必要 とされる回数、気体雰囲気中に噴霧される。この技術は、当然のことなから、目 的とする濃度で目的とするサイズの微小気泡懸濁液を造る方法に応して、若干変 え得るものである。微小気泡のサイズは、既知の方法で、Ｂｕｔｉｅｒ、　Ｂ、 Ｄ、、　＋Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｂｕｂｂｌｅ　ｆｏｒ　１ Ｊｓｅ　ａｓ　Ｅｃｈｏ　Ｃｏｎｔｒａｓｔ　Ａｇｅｎｔｓ　（エコーコントラ スト剤として使用する微小気泡の製造）　、”　Ｊ、　Ｃｌ１ｎ、　（Ｉｌｔｒ ａｓｏｕｎｄ、　Ｖ、Ｉ４４０８　（１９８６）　、クールター・カウンター（ クールター・エレクトロニクス）を使用して、視覚的にあるいは電子工学的に検 査できる。

実施例 実施例１ 微小気泡を形成する気体としてデカフルオロブタンを使用して、超音波造影剤を 調製した。下記のものを含む溶液かｍ製された。

大豆油　６．　０ｍＬ Ｔｗｅｅｎ２０　０．５ｍＬ 水ｑ、　ｓ、　１００．０ｍＬ 攪拌によって、なめらかな、澄んだ、黄色の溶液か得られた。この溶液１０ｍＬ をｌＯｍＬガラス製注入器に採取した。次いて注入器を三方活栓に取り付けた。

２番目のＩ　ＯｍＬ注入器をその活栓に取り付け、デカフルオロブタン（ＰＣＲ 社、ゲインズビル、フロリダ）１．Ｏｃｃを空の注入器に移した。活栓のバルブ を溶液を含む注入器に向けて開き、液体と気体の相を２０−３０回手早く混合し た。その結果、乳白色のやや粘性のある溶液が得られた。

実施例２ 実施例Ｉで得た気体乳濁液を水で希釈しく１：１０から１・１０００）、血球計 に入れ、油浸レンズを用いて顕微鏡で調へた。乳濁液は、主に２−５ミクロンの 気泡からなるものであった。密度は、オリジナルの希釈していない乳濁液＋ｍＬ 当たり５千万から１億の微小気泡のものであった。

実施例３ 実施例１の処方で調製して、イヌ科の動物をモデルとしてエコーカルジオグラフ ィ（ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ、ＥＣＧ’）を実施した。１７．５ｋｇ の雑種犬をイソフルランで麻酔にかけ、ＥＧＧ、血圧、心拍数、動脈血ガスを、 Ｋｅｌｌｅｒ、　ＭＷ、　Ｆｅ１ｎｓｔｅｉｎ、　ＳＢ、　Ｗａｔｓｏｎ、　Ｄ Ｄ：　５ｕｃｃｅｓｓｆｕｌ　１ｅｆｔ　ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ　ｏｐａｃｉ ｆｊｃａｔｉｏｎ　ｆｏｌｊｏｗｉｎｇ　ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　ｖｅｎｏｕｓ 　１ｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　５ｏｎｉｃａｔｅｄ　ｃｏｎｔｒａｓｔ　ａｇｅ ｎｔ：　Ａｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　（超音波で 処理した造影剤の末梢静脈注射による左心室の不透明化、試験的評価）、Ａｍ） ｌｅａｒｔ　Ｊ　１１４：５７０ｄ　（１９８７）　、によって述へられている 方法に従って測定するために、モニターを設置した。

安全評価の結果を下記に示す。

注射後５分以内に測定したパラメーター心臓収縮　心臓拡張　平均　ＰａＯｓ　 ＰａＣ０ｔ　ｐＨｒＱＨｇ 変化はすべて瞬間的なもので、典型的に３−６分以内にベースラインに戻った。

上記の安全データは、測定したヘモダイナミない増加した。

示されるように、Ｑ−値の対数と気体の分子量との間に直線関係が分子量 この図形に基づいて、下記のガイドラインをＱ−値の概算に使うことかできる。

分子量　概算Ｑ−値 １７１−２２０　１００１−１０．０００２２１−２７０　１０．００１−１０ ０，０００＞２７０　＞１００，０００ 下記の表は、分子量と概算Ｑ−値の関連データを付した一連の気体を示す。Ｑ− 値か高いほと、その気体は有望なものである。特に有望なものは、５よりも大き なＱ−値をもつ気体である。との気体についても超音波造影剤としての適合性を 決定するのに、得られた微小気泡の寿命（Ｑ−値により概算される）の他に、コ ストや毒性なども含めて、これに限らず、付随する問題を考慮しなけれアセ）・ ン、ヘキ号フルオロ　１６６．０２　８１−１０００了ヤチレン、イソブＵヒル 　６８　５−２０アレン、デトラフル第１７　１１２．０３　８１−１０００ア ルゴン　３９．９８　５−２０ ボルン、ツメ１−ル、ハキノ　７１．＋９　２１−８０ポルノ、トリメチル　５ ５．９１　５−２０丁ロノフルオライドノしトレード　１０３．８４　８１−１ ０００１．２−ブタノエン　５４．０９　５−２０１．３−ブタノエン　５４． ０９　５−２０１．３−ブタノエフ。１．２．３．−トリクロロ　１５７．４３ 　８１−１０００１．３−ブタノエフ。２−フルオロ　７２．０８　２１−８０ １．３−ブタノエン、２−メチル　６８．１２　５−２０１．３−ブタノエノ、 ヘキ号フルオ［１１６２，０３８１−１０００ブタノエン　５０．０６　５−２ ０ ｎ−ブタン　５８．１２　５−２０ ブタ７．１−フルｔＯ７６，１１２１−８０ブタ７．２−メチル　７２．１５　 ２１−８０ブタン、テカフルオ０　２３８．０３　＋０．００１−１００．００ ０１−ブチ７　５６．１１　５−２０ ２−ブｙ７（〕ｌ’）　５６．１１　５−２０２−ブテン０う７ス＞　５６．１ １　５−２０　。

１−ブテン、２−メチル　７０．１３　５−２０１−ブテン、３−メチル　７０ ．１３　５−２０２−ブテン、３−メチル　６８　５−２０１−ブデン、パーフ ルオロ　２００．０３　１００１−１０．０００２−ブチ７、＋１−フルＪａ　 ２００．０３　＋００１−１０．０００３−ブチ７−２−＋７．４−７ｚニル（ ）う７ス）　＋４６、＋９　８１−１０００１−ブテン−３イア、２−１チル　 ６６、Ｉ　５−２０ブチルニトライト　１０３．１２　８１−１０００１−ブチ ７　５４．０９　５−２０ ２−ブチン　５４．０９　５−２０ ブチ７．２−りｏｎ−１，１，１，４，４，４−へＨフルオＩＩ　１９９　１０ ０１−１０．０００１−ブ千ン、３−メチル　６８．１２　５−２０２−ブ＋ン 、Ｉ＋−フルｔＯ１６２，０３８＋−１０００１チルアルデヒド、２−ブロモ　 １５１　８１−１０００二酸化炭素　４４．０１　５−２０ カルボニルスルフイド　６０．０８　５−２０りＯト／−ト１１ル　６７．０９ 　５−２０ツクロブタン　５６．１１　５−２０ ツクａプクン、メチル　７０．１３　５−２０ツクＤブタン、オクタフルオロ　 ２００．０３　１００１−１００．０００ツク０ブテン、パーフルオロ　１６２ ．０３　８１−１０００ノ知ペンテン、３−りｏｎ　１０２．５６　８１−１０ ００ノ知ブ０パン　４２．０８　５−２０ ノ加プロパ７．１．２−ツメチル（トラフ２．ｄ＋）　７０．１３　５−２０ツ クａブａパン、１，１−ツメチル　７０．１３　５−２０ツク０プロパン、１． ２−ツメチル（ノス）　７０．１３　５−２０ツクロブＵＪｉ７．　Ｉ　、　２ リメチル（トランス　１ン　７（１，＋３　５−２０ツクａブａパン、エチル　 ７０．１３　５−２０ツクａブａハフ、メチル　５６．１１　５−２０ノアノリ ノン、３−エチル−３−メチル　８６．１４　２１−８０〕了ゾエタン、１．１ ．Ｉ−トリフルオ［１１１０，０４８１−１０００ツメチルアミノ ４５．０８　５−２０ ツメチルアミいキフフルオロ　１５３．０３　８１〜ｒｏｏ。

ノメチルノスルフイド、へ牛すフルオロノメチルエチルアミン　２０２．１３　 １００１−１０．０Ｃ７３，１４２１−８０ どスー（ノメチルネスフイハアミン　１３７．１　８１−１０００２．３−９メ チｈ−２−／ルｅｔｎ／　１４０．２３　８１−１０００〕１ｈｋＶｙ、ｔ（− ７６ｔａ　１７１．０２　１００１−１０．００１ツメチル料７ニウムクＵリド 　８２．５３　２１−８０１．３−ノオ打ランー２−オン、４−メチル　＋０２ ．０９　８トＪ０００エタン ３０、０７　＜５ エフ７．１．１．１．２−ｊ）ラフルオロ　Ｉ　０２．０３　８１−１０００エ クノ１則、１−トリプルオロ　８４．０４　２１−８０エタン、１．１．２．２ −テトラフルオＩＩ＋　１０２．０３　８１−１０００工や７．］、１．２−） ツクＤｏ−１，２，２−）リフルオロ　１８７．３８　１００１−１０．０００ エタン、１，１リクロロ ９Ｂ　２ｌ−８０ ｘ’／ン、１．Ｉｌりｏｏ−１，２，２，２−テＬ５１Ｈａ　１７０．９２　１ （１０１−１０，０００エタン、１，１−ツクｌｌ［１−１−フルオａ１−９７ ．１．　Ｉ−’）７ｔｋｔＤ　″６．９５　８１−”°°。

６６．０５　５−２０ ユタン、　１．２〜ツクａａ−１，１，２，２−テトラフルイａ　１７０．９２ 　１００１−１０．０００１クン、１，２−ノフルオσ ６６・０５　５−２０ １クン＋加１１１−１．１．２．２．２−ペンタフルオロ　１５４．４７　’　 ８１−１０００エタン、ｌ−４ｎｏ−１，１，２，２−テトラフルオＩ］　１３ ６．４８　１３１−１００ＣＩエタン、２−りｏｎ、目−カルオｒＪ　１００　 ２１−８０エタン、２−り０Ｈ−１，１，ｌ−）リフルオロ　１１８．４９　８ ｌ−１０００ｘｐン、　りＯａ　６４．５１　５−２０エタン、りａＩ７ペンタ フルオａ　１５４．４７　８ｌ−１００ＯＬ？’／、ツクａａトリ１ルｔａ　１ ５２　８１−１０００エタン、フルｔａ　４８．０６　５−２０９　工９ン、ヘ キ亨フルオロ　１３８．０１　８１−１０００エクン、ニトローペンタフルオロ 　１６５．０２　８１−１０００、　ｘ９ン、ニドミソ−ベン９フｆｖｔｏ　１ ４９．０２　８１−１０００：ｏｏ　エタン、バーフルオロ　１３８．０１　８ １−１０００エチルアミン、パーフルオロ　１７１．０２　１００１−１００． ０００ＪチルＪ−チル　７４．１２　２１−８０１、ｆｋｌｆｋｘ−Ｐル　６０ ．＋　５−２０〕０　エチルビニルエーテル　７２．１１　２１−８０エチレン 　２８．０５　＜５ エチレン、１．１−ラフ０口　９６．９４　２１−８０エチレン、１．Ｉ−ノｆ ａｏ−２−ｙｈｔａ　１１４．９３　８１−１０００工Ｒ７，ｉ、２−ツクａｏ −１，２−ノ１ｋｔｒＪ　１３２．９２　８１−１０００エチレ７．１．２−ノ フルオＩ］　６４　５−２０エチレン、トリｎｏ−１，２，２−）リフルオロ　 １１６．４７　８１−１０００、　ｌ＋Ｌ＋７．　りｏｏトＩＪフルｔｏ　１１ ６．４７　８１−１０００エチレン、ノクロロジフルオロ　１３２．９２　８］ −１０００工千レン５テトラフルオロ　１００．０２　２１−８０プルペン　７ ８．１１　２１−８０ へ１功ム ４　く５ １．５−ヘブクノエン　９２．１４　２１−８０水＠（Ｈ２）　２．０２　＜５ インブタン　５８．１２　５−２０ イソブタン、１．２−ｘホキノー３〜りｔｌ＋］　１０６．５５　８１−１００ ０イソブチレン　５６．１１　５−２０ イソプレン　６８．１２　５−２０ クリブＬｙ　８３．８　２１−８０ メタン　１．６．０４　＜５ メ９ノスル７ォニルク甲１Ｆ、トリフルオ０　１６８．５２　８１−１０００メ ９ンスル１ｔニルフルオリド、トリフル　ｌ’５２．０６　８１−１０００メタ ン、（ペンタフルオロチオ）トリフル　１９６．０６　１００１−１０．０００ メタン、プロモノフルオロニトロソ　１５９．９２　８１−１０００メタン５ブ ロモフル第１７　１１２．９３　８１−１０００メタン、プロモークロロ−フル オロ　＋４７．３７　８１−７０００メタン、プロモートリフルオＩＩＩ　１４ ８．９１　８１−＋０００メ９７．りＵａミノ１ｋｔａ３ａ　１３１．４７　８ １−１０００１９７．９ＵＯノ：Ｊｒｌ　１４０．４８　８＋−１０００メク／ 、タａロフル旬　６８．４８　５−２０〆クン７りａａｌ−Ｉｊｙｔｋｔａ　１ ０４．４６　８１−１０００メタン、り［］［］＋−ノフルオロ　８６．４７　 ２１−８０メ９７．ノブロモノフルを口　２０９．８２　１００１−１０．００ ０メタｙ、ツクｏｎノフルオＵ　１２０．９１　８１−１０００メタン、ノクロ 叶フルオロ　１０２．９２　８１−１０００メタノ、ノフルれ　５２．０２　５ −２０メタン２ノフルオトヨード　１７７．９２　１００１−１０．０００メタ ン、ルラノ　７６．２５　２Ｉ−８０メタン、フル１０　３４．０３　＜５ メクノ、ヨード−１什９４　８１−１０００、メタン、ヨートートリフルオロ　 １９５．９１　１００１−１０．０００メクｚ、４ｏ−）１１フルｔｏ　１１５ ．０１　８１−１０００メタン、ニド［Ｉｖ−トリプルイ［１９９，０１２１− ８０メタノ、テトラフル１口　８８　２１−８０メタノ、トリクロロフルオ”　 １３７．３７　８ｌ−１０００１ｈ、＃ＩＪ＋ｈｔｏ　７０．０１　５−２０ノ タンスルフェニルクロリド、トリプルオ０　１３６．５２　８１−１０００２− メチルブタン　７２．１５　２１−８０メチルエーテル　４６．０７　５−２０ メチルイソブ０ビルエーテル　７４．１２　２１．−８０メチルニトライト　６ １．０４　５−２０メチルスルフイド　６２．１３　５−２０メチルビニルエー テル　５８．０８　５−２０ネオン　２０．１８　＜５ ７、オベンクン　７２．１５　２１−８０窒素（Ｎ、　）２８．０１　＜５ 亜酸化窒素　４４．０１　５−２０ １．２．３−ノｆテ’カンｔ’）ヵｋＦ、ン酸、２−とドａ士ノド１７／チｈａ スｆル　５００．７２　＞１００．０００＋−ｌネ７−ｓ−（７１２２，２１８ ｌ−１（１００酸素（０，）　３２　＜５ １．４−ヘンタノエン　６８．１２　５−２０ローペン９ン　７２．１５　２１ −８０ペンタン、ハーフルオロ　２８Ｂ、０４　＞１００．０００２−ぺ７り／ ７．４−アミ）−４−１チル　１１５．１８　８１−１０００１−ペンテン　７ ０．１３　５−２０ ２−へ７テ７（ノス）　７０．１３　５−２０２−へ：／ｙ７（）う７ス）　７ ０．１３　５−２０ｊ−ヘノテン、３−ブａｔ　１４９．０３　８１−１０００ １−ヘンテノ、バーフルオロ　２５０．０４　１０．００１−１００．０００１ ９ルａ、　テ）ツクｏａ　３０３．９１　＞１００．０００Ｅペリノン、２．３ ．６−トリｌ＋ｈ　１２７．２３　８１−１０００１０八７　４４．１　５−２ ０ ブｏハフ、１．１．！、２．２．３−Ｑｆ］Ｈａ　１５２．０４　ｇ＋−＋００ ０ブ０１ｉ７．ｌ、　２−工ｔｌキノ　５８．０８　５−２０１０バフ、２．２ −ノフルオロ　８０．０８　２＋−８０ブＵパン、２−アミ１　５９．１１　５ −２０ブｏ＋ｆン、２１ａｏ　７８．５４　２１−８０プロパン、ヘブタフルオ ロ−１−二）ｏ　２１５．０３　１００ｔ−１０，０００プロパ人ヘブタフルオ ０−１−ニド［１７１９９，０３１００１−１０，０００１Ｕバフ、　パーフル ｔＯ１８８，０２１００１−１０，０００プロペン　４２．０８　５−２０ プロピル、１．１．１．２．３．３−Ａキｆフルオ叶２．３−ツクａｎ　２２１ 　１０．００１−１００．０００ブｏＥｔ＋７．１−りｏｏ　７６．５３　２１ −８０１０ピｌｚ７．ｌ−クロ叶（トランス）　７６．５３　５−２０ブ０ピレ ン、２−クロロ　７６．５３　５−２０プロピレン、３−フルオロ　６０．０７ 　５−２０ブＵビレ７、　パーフル１［１１５０，０２８１−１０００プロピン 　４０．０６　５−２０ プロピン、３．３．３−　トリフルオａ　９４．０４　２１−８０スチｌノン、 ３−フルオａ　１２２．１４　８１−１０００サル７Ｔ−ベキ１フルオライド　 １４６．０５　８１−１０００号外７Ｔ−（〕）、デｈ１ルオ［＋（３２Ｆ１０ ）　２９８　＞１００．０００トルＸ７．２．４−ノアミ／　１２２．１７　８ １−１０００トリフルオロアセトニトリル　９５．０２　２１−８０トリフルオ ロメチル過酸化物　１７０．０１　８ｌ−１０００）１１フル４０／チＩ’ｙｌ ル１４ド　１７０．０７　８＋−１０００タングステノへキｔフルオライド　２ ９８　＞１００．０００ビニル了セチレノ　５２．０８　５−２０実施例５ とのＱ−値が超音波造影剤として役立つ下限であるかを決定するために、特定の 気体の算出Ｑ−値とその気体の微小気泡の持続性との関係について研究した。こ れらの実験のために、１９０×１００ｍｍのパイレックス（登録商標）（Ｎｏ、 ３，１４０）蒸発皿に、３７度の水約２，０００ｍＬを満たした。２０％ソルビ トール溶液５ｍＬを三方活栓につないだ］　ＯｍＬ注入器に採取した。当の気ｌ 　（又は、当の低沸点液体）を２立方センチメートル含むｌＯｍＬ注入器を、ソ ルビトール溶液を含む注入器に取り付けた。ソルビトールと気体又は液体を、微 小気泡の懸濁液又は分散液を調製するために、２５回に亘って急速に混合し、次 いで、急速に水に加えた。この方法による微小気泡は、一般的に約１００ミクロ ンのサイズであり、仮りに空気からなるものであれば、持続時間は、３１秒（０ ，５分）と計算される。添加の前、添加の間、及び添加の後の超音波走査をヒユ ーレット−バラカード・モデル・ソーナス５００超音波スキヤナーを５ＭＨ工で 作動させて行なった。微小気泡が観察される時間を記録した。結果を下の表Ｖに 示す。実験によるＱ−値は、測定された気体の持続時間を測定された空気の持続 時間で除すことによって得られた。

表Ｖ 気体のＱ−値と微小気泡の持続時間との関係気体　Ｑ−値　持続性 （算出）　（実験によるＱ−値） ノエチルエーテル　０．１　０．１分　（０，２）空気　１　０．６分　（１， ０） ブタン　５　１．５分　（２，６） ヘリウム　５　２．０分　（３，５） １日パン　３０　３．２分　（６，０）ペンタン　５８　２０．６　分　（３６ ）１′テ゛力フルオＵペンタン　２０７．４３７　＞５．７６０　分　（＞１０ ．１０５）これらの実験は、算出Ｑ−値と実験的に決定された数値との間の高い 一致性を示している。これらのデータを基とすると、５よりも大きい計算による Ｑ−値を示す気体は、超音波イメージングのための造影剤として有用である可能 性かある。

実施例６ 高いＱ−係数をもつ化合物の物質の状態と超音波造影剤としての作用性との関係 を、超音波造影剤としてのパーフルオロペンタンとパーフルオロヘキサンの効率 を比較することにより検査した。パーフルオロペンタン（ドデカフルオロペンタ ン）は、計算によると、Ｑ−係数か２０７，４３７で、沸点か漂準圧力条件のも とては２９．５°Ｃである。パーフルオロヘキサン（ＰＣＲ社、ゲインズビル、 フロリダ）は、計算によると、Ｑ−係数カ月、６５９．４９６で、沸点かけ準圧 力条件のもとては５９−６０°Ｃである。従って、ヒトの体温３７°Ｃでは、パ ーフルオロペンタンは気体であり、一方パーフルオロヘキサンは液体である。

パーフルオロペンタンとパーフルオロヘキサンの水性分散液（２％容量）を、４ °Ｃで激しく均質化することにより形成した。

プラスチック製ビーカーに入れた３７℃の水約１．ＯＯＯｍＬをヒトの代用血液 として用意し、実施例５に示したように、上記各々の分散液のサンプルを添加す る前と添加した後について、超音波による走査を行なった。

１．０ｍＬ以下のパーフルオロペンタン分散液を代用血液と混ぜ合わせると、極 めて明確な超音波シグナルが生起され、少なくとも３０分間は持続した。ｌ・１ ０，０００の希釈液でも検知できた。

対照的に、パーフルオロヘキサン分散液の１．ＯｍＬサンプルは、同条件のもと ての超音波走査によっては検知できず、１０ｍＬサンプル（１：Ｉ００希釈液） でも同様であった。

これらのことから、Ｑ−係数か高いこと及び走査される生物体の体温で気体状態 であることの両方か、ある物質が本発明が課題としている方法による超音波造影 剤として有効であるために必要とされるということが結論づけられる。

本発明は、特定の好ましい実施態様に関して述へてきたが、これに変更や修正を 加えることも当業者には明らかなものとしてなし得るであろう。従って、本発明 は、以下に述べる請求の範囲に対して制限的な解釈がなされずに、かつ開示され た発明の課題から得られる変更や修正をなし得るものとみなされるべきである。

このように、本発明は、密度、溶解度、モル体積のデータが入手できれば、当業 者が、超音波造影剤としての種々の化合物の適合性を決定することを可能にする ものである。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成５年５月１ ２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．５よりも大きいＱ係数をもつ生体適合性の気体の微小気泡からなる超音波像 を増強するための造影剤であって、ここで、Ｑ＝４．０×１０−７×ρ／Ｃ■Ｄ であり、ρは気体の密度（Ｋｇｍ−３）、Ｃ■は気体の水への溶解度（Ｍ）、及 びＤは溶液中における気体の拡散係数（ｃｍ３ｓｅｃ−１）であることを特徴と する造影剤。 ２．生体適合性の水性液体を媒体とする８ミクロンよりも小さい気泡の懸濁液か らなる請求項１記載の造影剤。 ３．気体がサルファーヘキサフルオライドである請求項１記載の造影剤。 ４．気体がヘキサフルオロプロピレンである請求項１記載の造影剤。 ５．気体がオクタフルオロプロパンである請求項１記載の造影剤。 ６．気体がヘキサフルオロエタンである請求項１記載の造影剤。 ７．気体がオクタフルオロ−２−ブテンである請求項１記載の造影剤。 ８．気体がヘキサフルオロ−２−ブチンである請求項１記載の造影剤。 ９．気体がヘキサフルオロプタ−１，３−ジエンである請求項１記載の造影剤。 １０．気体がオクタフルオロシクロブタンである請求項１記載の造影剤。 １１．気体がデカフルオロブタンである請求項１記載の造影剤。１２．気体がド デカフルオロペンタンである請求項１記載の造影剤。 １３．超音波像増強剤として使用するための気体の選定方法であって、溶液にお ける気体の溶解度Ｃ■を決定し、気体の密度ρを決定し、溶液における気体の拡 散係数Ｄを決定し、Ｑ係数を計算し、ここで、 Ｑ＝４．０×１０−７×ρ／Ｃ■Ｄ であり、５よりも大きいＱ係数を有する気体を選定する工程からなる超音波像増 強剤として使用する気体の選定方法。 １４．拡散係数Ｄが、式、 Ｄ＝１３．２６×１０−５・η−１．１４・Ｖ■８８９ここで、ηは溶液粘度（ ｃＰ）である、により、気体のモル体積Ｖｍから決定される請求項１記載の方法 。